java - 如何让线程等待任务完成？

Question

我试图用java编写一些线性代数库，并想使用CPU来实现多线程。为此，我创建了一个具有 8 个 ComputationThread 的 ComputationMaster 类。

这个想法是，当任务被分配给 Master 时，它会将这个任务分配给所有线程，并且它们将处理该任务。

我的尝试如下:

任务是一个被调用直到返回false的方法。该方法本身需要管理它正在工作的数据，但这不是问题本身的一部分。

public interface ComputationMethod {
    public boolean execute();
}

现在，我们来谈谈ComputationThread:它扩展了Thread，看起来像这样:

ComputationMethod computation;

public ComputationThread(){
    super();
    this.start();
}

public void run(){
    while(!this.isInterrupted()){
        try{
            if(computation != null){
                while(computation.execute()){}
                computation = null;
                ComputationMaster.notify_thread_finished();
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            this.interrupt();
        }
    }
    this.interrupt();
}

您可以看到它通知 ComputationMaster 他已完成任务，因为任务本身返回了 false。

最后，我将向您展示我对 ComputationMaster 的尝试:

public static final int MAX_THREAD_AMOUNT = 8;
public static Thread MAIN_THREAD;
private static ComputationThread[] threads = new ComputationThread[MAX_THREAD_AMOUNT];


static int finished = 0;
static synchronized void notify_thread_finished(){
    finished ++;
    if(finished == MAX_THREAD_AMOUNT){
        MAIN_THREAD.notifyAll();
        finished = 0;
    }
}
public static void compute(ComputationMethod method){
    for(ComputationThread t:threads){
        t.computation = method;
    }

    MAIN_THREAD = Thread.currentThread();
    try {
        MAIN_THREAD.wait();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

这个想法是，当ComputationMaster获取一个计算方法时，它将把它交给所有线程并等待它们完成。我还没有处理等待线程，所以我尝试保存当前线程并让它继续，一旦完成的线程的计数器等于线程总数。

这对我来说似乎很合乎逻辑，但我的代码存在多个问题:

1. 抛出IllegalMonitorStateException。
2. 假设任务已完成，ComputationThreads 将进入无限循环并等待，直到给出新任务。 (也许让他们等待也可以做到)

我不想每次给出新任务时都创建一个新线程，并在任务完成后销毁它们。

Answer 1

我认为您不需要线程之间的所有信号传递。你可以只使用 thread.join

此外，一个小设计缺陷是线程处于无限旋转循环中，直到设置computation 成员为止。这会稍微降低你的初始性能。您应该在启动线程之前设置computation 成员。也就是说，不要让 ComputationThread 的构造函数调用 thread.start。在您的compute 函数中执行此操作。

这可能就是您所寻求的:

public static void compute(ComputationMethod method){
    for(ComputationThread t:threads){
        t.computation = method;
        t.start();
    }

    // wait for all threads to finish
    for(ComputationThread t:threads){
        t.join();
    }
}

然后你的运行函数被简化为:

public void run(){

   try {
       while(computation.execute()){}
   }
   catch (Exception e){
        e.printStackTrace();
   }
}